JP2000214526A - Wide-range and multi-direction photographing system - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simultaneously photograph an image in many directions having a viewing angle similar to that of normal photographing. SOLUTION: This system is provided with plural image forming lenses 1, 2 and 3 provided in different directions, single color transmitting means 4, 5 and 6 respectively provided on the lenses 1, 2, and 3 one by one and transmitting the light beam of different single color, an imaging device 9 constituted so that plural many pixels are arrayed in a matrix state, light transmitting means 10, 11, 12 and 13 making the respective incident light beams made incident from the lenses 1, 2 and 3 and transmitted through the means 4, 5 and 6 superposed and made incident on the device 9, a selecting filter 8 having color arrangement corresponding to the pixel arrangement of the device 9, and making the superposed incident light beams selected and made incident corresponding to the respective pixels of the device 9, and an image processor 20 compositing the output of the pixel of a specified color and obtaining an image based on the output of the device 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ＣＣＤのような
カラー撮像素子を用いて多方向の画像を同時撮影し、ま
た広範囲の撮影を行うことができる画像システムに関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image system capable of simultaneously photographing images in multiple directions using a color image pickup device such as a CCD and photographing a wide area.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、広範囲にわたる画像を撮影する場
合、魚眼レンズなどの超広角レンズを使用する必要があ
った。例えば図１２は、特許番号第２７８５７１1号
（特開平８−３２０２４３号）公報に示されている広範
囲撮影システムである。このシステムには広範囲の画像
を撮像するために魚眼レンズ６１を使用している。通
常、魚眼レンズ６１などの超広角レンズを使用して撮影
した画像は、レンズの歪曲収差の影響を受けるため、画
像が歪んでしまう。そこで、図１２のシステムでは歪曲
収差の影響を補正する歪曲補正処理装置である画像処理
装置６４を用いて歪曲のない画像を得て、画像表示装置
６３に表示している。しかし、魚眼レンズ６１のような
特殊なレンズは通常のレンズに比べコストが高く、また
レンズの収差を全て取り除くことは難しいという問題が
あった。2. Description of the Related Art Conventionally, when photographing images over a wide range, it has been necessary to use an ultra-wide-angle lens such as a fish-eye lens. For example, FIG. 12 shows a wide-area photographing system disclosed in Japanese Patent No. 2785711 (JP-A-8-320243). This system uses a fisheye lens 61 to capture a wide range of images. Usually, an image captured using an ultra-wide-angle lens such as the fish-eye lens 61 is affected by lens distortion, so that the image is distorted. Therefore, in the system of FIG. 12, an image without distortion is obtained by using the image processing device 64 which is a distortion correction processing device for correcting the influence of distortion, and is displayed on the image display device 63. However, a special lens such as the fish-eye lens 61 has a problem that the cost is higher than a normal lens, and it is difficult to remove all aberrations of the lens.

【０００３】一方、多方向を撮影する画像システムとし
て、従来図１３に示すような例がある。この例は特開平
２−１７１７３７号公報に示されているカメラシステム
であり、アナグリフ方式を利用してステレオ写真を撮影
するものである。図１３において、７１は撮像レンズ、
７２は絞り、７３は光束制限板、７３ａ，７３ｂは光束
制限板７３に設けられたカラーフィルタ、７４はフィル
ムである。On the other hand, as an image system for photographing in multiple directions, there is a conventional example as shown in FIG. This example is a camera system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-171737, which takes a stereo photograph using an anaglyph method. In FIG. 13, 71 is an imaging lens,
Reference numeral 72 denotes an aperture, 73 denotes a light beam restricting plate, 73a and 73b denote color filters provided on the light beam restricting plate 73, and 74 denotes a film.

【０００４】このステレオカメラは透過分光特性のこと
なる２種類のカラーフィルタ７３ａ，７３ｂを左右に配
置し、各フィルタを透過した光によって左右２つのチャ
ンネルを異なる感色乳剤に撮り分けることができる。In this stereo camera, two types of color filters 73a and 73b having different transmission spectral characteristics are arranged on the left and right, and the left and right two channels can be separately photographed by different light-sensitive emulsions by the light transmitted through each filter.

【０００５】また、同じくカラーフィルタを利用して撮
影する手法の例として図１４に示す特公平２−５００６
１８号公報に開示された手法がある。ここで示された手
法は、３色の回転カラーフィルタ８１，８２，８３およ
び９１，９２，９３を用いて順次画像を映画撮影用フィ
ルム上に異なる色の光で各コマ毎に形成させ、さらに、
スクリーンに投影された画像を異なる２つの色フィルタ
を用いたメガネにより観察することにより立体視効果が
得られるというものである。FIG. 14 shows an example of a technique for photographing using a color filter.
There is a method disclosed in Japanese Patent No. The technique shown here uses three rotating color filters 81, 82, 83 and 91, 92, 93 to sequentially form images on a cinematographic film with light of different colors for each frame. ,
By observing the image projected on the screen with glasses using two different color filters, a stereoscopic effect can be obtained.

【０００６】特開平２−１７１７３７号公報の手法は、
２方向からの画像を同時に撮影することはできるが、各
方向の撮影画像は使用するフィルタで決まる単色画像で
あり、また、画像を乳剤に記録するために２方向の画像
を分別することも困難である。さらに、２方向のカラー
動画像として得ることして得ることは困難であった。The method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-171737 is
It is possible to capture images from two directions at the same time, but the images captured in each direction are monochromatic images determined by the filter used, and it is also difficult to discriminate the images in two directions because the images are recorded on the emulsion. It is. Further, it has been difficult to obtain a color moving image in two directions.

【０００７】一方、特公平２−５００６１８号公報の手
法は、立体視効果を得られ動画の撮影も可能であるが、
単一方向の撮影を目的としたシステム構成をとっている
ため多方向や広範囲の画像撮影には適さない。また、こ
の手法では各カラーフィルタを透過した光をフィルム面
上の異なる小さな領域に撮影しているため、十分な画角
が得られないという問題点もあった。On the other hand, the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-500618 can obtain a stereoscopic effect and can shoot a moving image.
Since the system is configured for single-direction imaging, it is not suitable for multi-direction or wide-area imaging. Further, in this method, since light transmitted through each color filter is photographed in a different small area on the film surface, there is a problem that a sufficient angle of view cannot be obtained.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前述のように、広範囲
の撮影を行うために魚眼レンズ６１のような特殊レンズ
を用いるとコスト高を招き、また、従来のステレオカメ
ラでは多数の方向をカラー動画像として撮影することは
困難であり、画角も十分得られないという問題点があっ
た。As described above, the use of a special lens such as the fish-eye lens 61 for photographing a wide area causes an increase in cost. However, there is a problem in that it is difficult to take a picture as an image, and a sufficient angle of view cannot be obtained.

【０００９】この発明は上述のような問題点を解決する
ためになされたもので、多方向の画像を同時にカラー動
画像として撮影可能とすることを目的とする。また、特
殊なレンズを用いることなく通常のレンズや撮像素子を
使用して広範囲の画像撮影ができ、単一の撮像素子によ
って多数方向のカラー動画像を撮影可能な画像システム
を低コストで実現することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to make it possible to simultaneously capture multi-directional images as color moving images. In addition, a wide-range image can be captured using a normal lens or an image sensor without using a special lens, and an image system capable of capturing a multi-directional color moving image with a single image sensor is realized at low cost. The purpose is to:

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明に係る広範囲お
よび多方向撮影システムは、各々方向を異にして設けら
れた複数の結像レンズと、結像レンズに各々１個設けら
れ各々が異なる単色のみを透過させる単色透過手段と、
複数の画素が多数マトリクス状に配列されてなる撮像素
子と、複数の結像レンズから入射し、単色透過手段を透
過した各々の入射光を撮像素子に重ねて入射させる光伝
送手段と、光伝送手段と撮像素子との間に設けられ、撮
像素子の画素配置に対応した色配置を成し、重ねられた
入射光を撮像素子の各画素に対応して選別して入射させ
る選別フィルタと、撮像素子の出力に基づき、所定の色
の画素の出力を合成して画像を得る画像処理装置とを備
えている。SUMMARY OF THE INVENTION A wide-area and multi-directional imaging system according to the present invention includes a plurality of image forming lenses provided in different directions, and a single monochromatic image provided on each of the image forming lenses. Monochromatic transmission means for transmitting only
An image pickup device in which a plurality of pixels are arranged in a matrix, light transmission means for making each of the incident lights which are incident from a plurality of imaging lenses and pass through the monochromatic transmission means overlap and enter the image pickup device, and light transmission A selection filter provided between the means and the image sensor, forming a color arrangement corresponding to the pixel arrangement of the image sensor, and selecting and entering the superimposed incident light corresponding to each pixel of the image sensor; An image processing apparatus is provided that obtains an image by combining the outputs of pixels of a predetermined color based on the outputs of the elements.

【００１１】また、単色透過手段は、各結像レンズ毎に
複数個が設けられ、複数個の単色透過手段を切り替える
透過色切替手段が更に設けられ、画像処理装置は、単色
透過手段を切り替えながら得られた複数の画像からカラ
ー画像を得る。A plurality of monochromatic transmission means are provided for each imaging lens, and a transmission color switching means for switching the plurality of monochromatic transmission means is further provided. The image processing apparatus switches the monochromatic transmission means. A color image is obtained from the obtained plurality of images.

【００１２】また、タイミング信号を生成するタイミン
グ信号生成装置を更に有し、透過色切替手段は、タイミ
ング信号に基づいて複数個の単色透過手段を周期的に切
り替え、画像処理装置は、タイミング信号基づいて複数
のカラー画像である動画像を得る。Further, the apparatus further comprises a timing signal generating device for generating a timing signal, wherein the transmission color switching means periodically switches the plurality of single color transmission means based on the timing signal, To obtain a moving image as a plurality of color images.

【００１３】また、単色透過手段は、ＲＧＢのいずれか
の単色を透過するフィルタである。The monochromatic transmission means is a filter that transmits any one of RGB colors.

【００１４】また、単色透過手段は、プリズムおよびプ
リズムから任意の単色のみを透過させるスリットからな
る。The single-color transmitting means comprises a prism and a slit for transmitting only an arbitrary single color from the prism.

【００１５】また、スリットは、液晶の透明部分および
非透明部分により構成されている。The slit is constituted by a transparent portion and a non-transparent portion of the liquid crystal.

【００１６】また、光伝送手段は、ミラーおよびハーフ
ミラーからなる。Further, the light transmission means comprises a mirror and a half mirror.

【００１７】さらに、光伝送手段は、光ファイバであ
る。Further, the optical transmission means is an optical fiber.

【００１８】[0018]

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
広範囲および多方向撮影システムを示す構成図である。
図において、９はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素
が多数マトリクス状に配列されてなる単板式の撮像素
子、１，２，３は結像レンズであり、各レンズはそれぞ
れ９０度毎に異なる撮影方向に向いている。４，５，６
は単色透過手段としてのカラーフィルタであり、それぞ
れ異なる分光透過特性を有する（例えば、各カラーフィ
ルタは、分光透過特性が図２（参考文献：CCDカメラ技
術入門（コロナ社）、竹村裕夫著、p108）に示すような
ものを使用する）。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing a wide-area and multi-directional imaging system according to the present invention.
In the figure, reference numeral 9 denotes a single-plate type image sensor in which a large number of R (red), G (green), and B (blue) pixels are arranged in a matrix, and 1, 2, and 3 denote imaging lenses. Are directed to different photographing directions every 90 degrees. 4,5,6
Is a color filter as a monochromatic transmission means, and has different spectral transmission characteristics (for example, each color filter has a spectral transmission characteristic shown in FIG. 2 (Reference: Introduction to CCD Camera Technology (Corona), written by Hiroo Takemura, p108). ))).

【００１９】また、７は結像レンズ１，２，３によって
結像した各方向の画像を撮像素子９に重ねて結像するた
めのレンズ、８はＲＧＢモザイクフィルタ、１０，１１
はハーフミラー、１２，１３はミラーである。ハーフミ
ラー１０，１１、およびミラー１２，１３は、各結像レ
ンズ１，２，３を透過した入射光１７，１８，１９を撮
像素子９に導くために用いられる光伝送手段を構成して
いる。２０は撮像素子９と電気的に接続され、撮像素子
９の出力に基づき、所定の色の画素の出力を合成して画
像を得る画像処理装置である。Reference numeral 7 denotes a lens for superimposing an image in each direction formed by the imaging lenses 1, 2, 3 on the image pickup device 9 to form an image, and 8 denotes an RGB mosaic filter, 10, 11, and 11.
Is a half mirror, and 12 and 13 are mirrors. The half mirrors 10 and 11 and the mirrors 12 and 13 constitute light transmission means used to guide the incident lights 17, 18 and 19 transmitted through the respective imaging lenses 1, 2 and 3 to the image sensor 9. . Reference numeral 20 denotes an image processing device which is electrically connected to the image sensor 9 and obtains an image by combining outputs of pixels of a predetermined color based on the output of the image sensor 9.

【００２０】図３はベイヤー型に配列されたＲＧＢモザ
イクフィルタ８を示しており、撮像素子９の画素配置に
対応した色配置を成し撮像素子９の各画素が単色光のみ
を検出できるように配列された例である。ＲＧＢモザイ
クフィルタ８は、重ねられた入射光１７，１８，１９を
撮像素子９の各画素に対応して選別して入射させる選別
フィルタを構成している。FIG. 3 shows an RGB mosaic filter 8 arranged in a Bayer type, which has a color arrangement corresponding to the pixel arrangement of the image pickup device 9 so that each pixel of the image pickup device 9 can detect only monochromatic light. This is an example of arrangement. The RGB mosaic filter 8 constitutes a selection filter that selects and enters the superimposed incident lights 17, 18, and 19 corresponding to each pixel of the image sensor 9.

【００２１】次に動作について説明する。図１は、結像
レンズ１、２、３を用いて異なる３方向Ｗ（西方向）、
Ｎ（北方向）、Ｅ（東方向）の可視光画像を撮影する撮
影システムを示している。各結像レンズ１，２，３の背
後には異なる分光透過特性を有するカラーフィルタ４，
５，６を配置しているため、異なる３方向の画像はカラ
ーフィルタを透過することにより図２と同様の分光特性
を有する単色の画像となる。Next, the operation will be described. FIG. 1 shows three different directions W (westward) using the imaging lenses 1, 2, and 3,
1 shows an image capturing system that captures visible light images of N (north direction) and E (east direction). Behind each of the imaging lenses 1, 2, 3, color filters 4 having different spectral transmission characteristics
Since the images 5 and 6 are arranged, images in three different directions become monochromatic images having the same spectral characteristics as in FIG. 2 by transmitting through color filters.

【００２２】この撮影システムは、可視光域の画像を撮
影することを目的としているため各レンズの背後に配置
するカラーフィルタ４，５，６として図２に示すような
分光透過特性を有するＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）フ
ィルタを用いるため、Ｗ、Ｎ、Ｅ方向の撮影画像はそれ
ぞれ赤、緑、青の単色画像となる。Since this photographing system aims at photographing an image in the visible light range, the color filters 4, 5, and 6 disposed behind each lens have R (R) having spectral transmission characteristics as shown in FIG. Since the red, green (G) and blue (B) filters are used, the captured images in the W, N, and E directions are monochromatic images of red, green, and blue, respectively.

【００２３】一方、可視カラー画像を撮影するため、例
えばＲＧＢモザイクフィルタ８は、同様のＲ、Ｇ、Ｂフ
ィルタを図３のように配置したものを用いる。可視光以
外の画像などを撮影する場合には、撮影したい画像に応
じてカラーフィルタ４，５，６および８の分光透過特性
を変更すればよい。（ただし、各カラーフィルタは異な
る分光透過特性を有する必要がある。）On the other hand, in order to photograph a visible color image, for example, an RGB mosaic filter 8 in which similar R, G, and B filters are arranged as shown in FIG. 3 is used. When capturing an image other than visible light, the spectral transmission characteristics of the color filters 4, 5, 6, and 8 may be changed according to the image to be captured. (However, each color filter needs to have different spectral transmission characteristics.)

【００２４】結像レンズ１，２，３、カラーフィルタ
３，４，５を透過した入射光１７，１８，１９は、ハー
フミラー１０，１１やミラー１２，１３により、重なり
合った複合画像となってレンズ７、ＲＧＢモザイクフィ
ルタ８を通り撮像素子９に入射する。ここで、レンズ７
を透過するカラー画像は、図４の（ａ）にしめすような
３方向の画像が重なりあった画像となる。その後、重な
りあった入射光１７，１８，１９が、ＲＧＢモザイクフ
ィルタ８を透過すると、それぞれの入射光は、各画素単
位に所定の色のみが透過する。そして、撮像素子９の１
画素には単色の光しか到達しない。すなわち、撮像素子
９のＲ画素にはＲ光のみ、Ｇ画素にはＧ光のみ、Ｂ画素
にはＢ光のみといった具合である。The incident lights 17, 18, 19 transmitted through the imaging lenses 1, 2, 3, and the color filters 3, 4, 5 are combined into a composite image by the half mirrors 10, 11 and the mirrors 12, 13. The light enters the image sensor 9 through the lens 7 and the RGB mosaic filter 8. Here, lens 7
Is an image in which images in three directions are overlapped as shown in FIG. Thereafter, when the overlapping incident lights 17, 18, and 19 pass through the RGB mosaic filter 8, only a predetermined color of each incident light passes through each pixel unit. Then, one of the imaging elements 9
Only monochromatic light reaches the pixel. That is, the R pixel of the image sensor 9 has only R light, the G pixel has only G light, and the B pixel has only B light.

【００２５】その後、画像処理装置は、撮像素子９の出
力に基づき、特定の色の画素すなわちＲ、Ｇ、Ｂの出力
をそれぞれ合成して図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示
す３画像を得る。すなわち、一度重なり合わせたカラー
多重画像から３方向の画像を抽出することが可能とな
る。Thereafter, based on the output of the image pickup device 9, the image processing apparatus combines the outputs of pixels of a specific color, that is, the outputs of R, G, and B, respectively, to thereby produce the images shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C. Are obtained. That is, it is possible to extract images in three directions from the color multiplex image that has been overlapped once.

【００２６】本実施の形態においては、結像レンズおよ
びカラーフィルタは各々３個であるが、使用するカラー
フィルタの種類を増やすことにより、撮影する方向の数
を増加させることができる。また、可視光域のフィルタ
以外のカラーフィルタを用いることにより、不可視域の
画像を撮影することもできる。そして、ＲＧＢモザイク
フィルタ８はベイヤ―型に限らずそれ以外の配列を用い
ても構わない。In this embodiment, the number of imaging lenses and the number of color filters are each three, but the number of photographing directions can be increased by increasing the types of color filters used. In addition, by using a color filter other than the filter in the visible light range, an image in the invisible range can be captured. The RGB mosaic filter 8 is not limited to the Bayer type, and may use other arrangements.

【００２７】また、本実施の形態においては、カラーフ
ィルタ３，４，５を結像レンズ１，２，３の背後に配置
されているが、必ずしも結像レンズ１，２，３の背後に
配置しなくても良く、例えば結像レンズ１，２，３の外
方に配置しても良く、すなわち、ＲＧＢモザイクフィル
タ８によって各方向の画像を分離できる位置であれば、
結像レンズ１，２，３、カラーフィルタ３，４，５およ
びＲＧＢモザイクフィルタ８の配置の組み合わせはどの
ようなものでも構わない。In this embodiment, the color filters 3, 4, 5 are arranged behind the imaging lenses 1, 2, 3, but they are not necessarily arranged behind the imaging lenses 1, 2, 3. It is not necessary to dispose them, for example, they may be arranged outside the imaging lenses 1, 2, 3; that is, if the image can be separated in each direction by the RGB mosaic filter 8,
Any combination of the arrangement of the imaging lenses 1, 2, 3, the color filters 3, 4, 5 and the RGB mosaic filter 8 may be used.

【００２８】また、撮像素子９に入射させる為のハーフ
ミラー１０，１１、およびミラー１２，１３からなる光
伝送系もこの例の配置にに限ったものではなく、最終的
に異なる分光特性を有する各方向の入射光１７，１８，
１９が撮像素子９に重なって入射するような光学系であ
ればどのような系を用いても構わない。Further, the optical transmission system including the half mirrors 10 and 11 and the mirrors 12 and 13 for entering the image pickup device 9 is not limited to the arrangement of this example, but has finally different spectral characteristics. The incident light in each direction 17, 18,
Any system may be used as long as the optical system 19 is superimposed on the image sensor 9 and enters.

【００２９】以上のように、提案した方法を用いれば撮
像素子９内の領域を分割することなく３方向の画像が撮
影できるため、１個のレンズを使用して撮影した通常の
撮影システムと同様の画角をもつ多数方向の画像を同時
に撮影することができる。また、図５に示すように、各
結像レンズ１，２，３が撮影する方向が隣接するように
各結像レンズを配置すれば、パノラマ画像のような広範
囲の画像撮影も可能である。As described above, if the proposed method is used, images in three directions can be taken without dividing the area in the image pickup device 9, so that it is the same as a normal photographing system using one lens. Images in many directions having the same angle of view can be simultaneously taken. In addition, as shown in FIG. 5, by arranging the imaging lenses such that the imaging directions of the imaging lenses 1, 2, 3 are adjacent to each other, it is possible to capture a wide-range image such as a panoramic image.

【００３０】実施の形態２．図６はこの発明の広範囲お
よび多方向撮影システムの他の例を示す構成図である。
上述の実施の形態１では各レンズの背後に配置したカラ
ーフィルタは単色の１個であったが、本実施の形態で
は、カラーフィルタを切り替える装置を用いて各方向画
像をカラー画像として撮影するための実施の形態であ
る。Embodiment 2 FIG. FIG. 6 is a block diagram showing another example of the wide-area and multi-directional imaging system of the present invention.
In the first embodiment, the color filter disposed behind each lens is a single color filter. However, in the present embodiment, each direction image is photographed as a color image using a device that switches the color filters. It is an embodiment of the present invention.

【００３１】図６において、２４，２５，２６は、Ｒ、
Ｇ、Ｂの単色カラーフィルタが３個連続して接続された
複数個の単色透過手段としてのカラーフィルタである。
また、２８は、各々のカラーフィルタ２４，２５，２６
に設けられ、何色のカラーフィルタがレンズの背後に位
置するを切り替えることができる透過色切替手段として
の透過色切替装置である。その他の構成は、実施の形態
１と同様である。In FIG. 6, 24, 25, and 26 are R,
This is a color filter as a plurality of monochromatic transmission means in which three monochromatic color filters of G and B are continuously connected.
Reference numeral 28 denotes each of the color filters 24, 25, and 26.
And a transmission color switching device as transmission color switching means capable of switching which color filter is located behind the lens. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【００３２】実施の形態１では、各方向画像はその方向
からの入射光が透過するカラーフィルタによって決まる
単色画像しか撮影することはできない。そこで本発明で
は、透過色切替装置２８を備えたカラーフィルタ２４，
２５，２６を使用することによって、複数色の多方向画
像を得ることができる。In the first embodiment, each directional image can capture only a monochromatic image determined by a color filter through which incident light from that direction passes. Therefore, in the present invention, the color filter 24 having the transmission color switching device 28,
By using 25 and 26, a multi-directional image of a plurality of colors can be obtained.

【００３３】本実施の形態は、図６に示すようにＲ、
Ｇ、Ｂフィルタを切り替える機能を備えたカラーフィル
タ２４，２５，２６が、各結像レンズ１，２，３の背後
に配置されている。では、実施の形態１と異なり、複数
色から構成されるカラー画像を撮影するために各方向画
像を複数回撮影する。In this embodiment, as shown in FIG.
Color filters 24, 25, and 26 having a function of switching between G and B filters are arranged behind the imaging lenses 1, 2, and 3, respectively. In the first embodiment, different from the first embodiment, each direction image is photographed a plurality of times in order to photograph a color image composed of a plurality of colors.

【００３４】具体的な撮影方法について説明する。まず
１回目の撮影時には実施の形態１のときと同様Ｎ方向は
Ｒ色の画像、Ｗ方向はＧ色の画像、Ｅ方向はＢ色の画像
が撮影される。次に各結像レンズの背後のカラーフィル
タ２４，２５，２６をＮ方向はＲからＧ、Ｗ方向はＧか
らＢ、Ｅ方向はＢからＲのように切り替えて２回目の各
方向の撮影を行う。そしてＮ、Ｗ、Ｅ方向のカラーフィ
ルタをそれぞれＧからＢ、ＢからＲ、ＲからＧに切り替
え、各方向の３回目の撮影を行う。このようにカラーフ
ィルタを切り替えた３回の撮影によって各方向における
Ｒ、Ｇ，Ｂの面順次画像を得ることができ、３色の面順
次画像から各方向画像のカラー画像を観察することが可
能となる。カラーフィルタ２４，２５，２６の切り替え
回数は使用する色数に応じて行えばよいが、撮影後に各
方向画像を色画像として分離するために、同時に撮影さ
れる各方向画像は全て異なる色の画像となるようにカラ
ーフィルタ２４，２５，２６を切り替える必要がある。A specific photographing method will be described. First, at the time of the first photographing, an R color image is taken in the N direction, a G color image is taken in the W direction, and a B color image is taken in the E direction, as in the first embodiment. Next, the color filters 24, 25, and 26 behind the respective imaging lenses are switched from R to G in the N direction, from G to B in the W direction, and from B to R in the E direction, and the second imaging in each direction is performed. Do. Then, the color filters in the N, W, and E directions are switched from G to B, B to R, and R to G, respectively, and the third imaging in each direction is performed. In this way, R, G, and B plane-sequential images in each direction can be obtained by three shootings with the color filters switched, and a color image of each direction image can be observed from the three-color plane-sequential image. Becomes The number of switching of the color filters 24, 25, and 26 may be performed according to the number of colors to be used. It is necessary to switch the color filters 24, 25, 26 so that

【００３５】このような構成の広範囲および多方向撮影
システムにおいては、撮像素子９内の領域を分割するこ
となく３つの画像が撮影できるため、１個のレンズを使
用して撮影した通常の撮影システムと同様の画角をもつ
多数方向の画像を同時に撮影することができる。さらに
カラーフィルタ２４，２５，２６を切り替える機能を備
えたことによって、各方向からの面順次画像を撮影する
ことによって多数の方向から同時にカラー画像を撮影す
ることができる。In the wide-area and multi-directional photographing system having such a configuration, three images can be photographed without dividing the area in the image pickup device 9. Therefore, a normal photographing system using one lens is used. , Images in multiple directions having the same angle of view can be taken simultaneously. Further, by providing the function of switching the color filters 24, 25, and 26, a color image can be simultaneously taken from many directions by taking a plane-sequential image from each direction.

【００３６】実施の形態３．図７はこの発明の広範囲お
よび多方向撮影システムの他の例を示す構成図である。
上述の実施の形態１および２では多方向からの静止画像
の撮影方法について説明したが、この実施の形態ではカ
ラー動画像の撮影方法を以下に説明する。図７におい
て、３１は、タイミング信号生成装置としての同期信号
生成装置であり、また、３０は実施の形態２で述べた透
過色切替装置２８に接続され、同期信号生成装置３１の
タイミング信号に基づきカラーフィルタ２４，２５，２
６の切り替えタイミングを制御するフィルタ切り替えタ
イミング信号生成装置である。その他の構成は、実施の
形態２と同様である。Embodiment 3 FIG. 7 is a block diagram showing another example of the wide-area and multi-directional imaging system of the present invention.
In the above-described first and second embodiments, the method of capturing a still image from multiple directions has been described. In this embodiment, a method of capturing a color moving image will be described below. 7, reference numeral 31 denotes a synchronization signal generation device as a timing signal generation device. Reference numeral 30 denotes a synchronization signal generation device which is connected to the transmission color switching device 28 described in the second embodiment. Color filters 24, 25, 2
6 is a filter switching timing signal generation device that controls the switching timing. Other configurations are the same as those of the second embodiment.

【００３７】本実施の形態の撮影方法は、実施の形態２
で既に説明したように各方向画像を異なる透過分光特性
を有するカラーフィルタ２４，２５，２６を用いて撮影
する点では共通している。本実施の形態では、さらにこ
のフィルタ２４，２５，２６の切り替えを周期的に繰り
返し行うことによって、複数色の面画像を順次撮影し各
方向からカラー画像を連続的に撮影する。例えば、実施
の形態２ではＮ方向のカラー画像を撮影するためにカラ
ーフィルタをＲ→Ｇ→Ｂのように切り替え、１フレーム
のカラー画像を撮影していたが、ここではＲ→Ｇ→Ｂを
１フレームのカラー画像撮影サイクルとして、カラーフ
ィルタをＲ→Ｇ→Ｂ→Ｒ→Ｇ→Ｂ…のように繰り返し切
り替え複数フレームのカラー画像を連続して撮影する。
他の方向も、同時に同じ色のフィルタを用いて撮影する
ことのないようにカラーフィルタ２４，２５，２６を切
り替え、複数フレームのカラー画像を連続して撮影す
る。このとき、同期信号生成装置３１によりフィルタの
切り替え信号を生成し、各方向のカラーフィルタ２４，
２５，２６が切り替えるタイミングを合わせる。この様
にフィルタ切り替えタイミング生成装置３０から各透過
色切替装置２８に切り替え信号を送信し、同時に撮影す
る各方向画像の色が異なるようにする。The photographing method according to the present embodiment is the same as that according to the second embodiment.
As described above, it is common that images in each direction are photographed using the color filters 24, 25, and 26 having different transmission spectral characteristics. In the present embodiment, the switching of the filters 24, 25, and 26 is periodically repeated, so that a plurality of color surface images are sequentially captured, and a color image is continuously captured from each direction. For example, in the second embodiment, the color filters are switched in the order of R → G → B in order to capture a color image in the N direction, and a one-frame color image is captured. In one frame of a color image capturing cycle, the color filters are repeatedly switched in the order of R → G → B → R → G → B... To continuously capture color images of a plurality of frames.
In other directions, the color filters 24, 25, and 26 are switched so as not to use the same color filter at the same time, and color images of a plurality of frames are continuously captured. At this time, a filter switching signal is generated by the synchronizing signal generation device 31, and the color filters 24,
The switching timing of 25 and 26 is adjusted. As described above, the switching signal is transmitted from the filter switching timing generation device 30 to each transmission color switching device 28 so that the color of each direction image captured simultaneously is different.

【００３８】なお、本実施の形態では使用する各方向か
ら撮影する画像は単色画像となるようにフィルタ２４，
２５，２６の切り替えを行う例について説明したが、あ
る特定周期に複数回だけ、あるいは不定期にある特定の
一方向画像のみのカラー画像を撮影しても構わない（そ
の場合、一方向のみの画像が撮影され、他方向画像は撮
影されない。）In the present embodiment, the filters 24 and 24 are used so that the images photographed from the respective directions to be used are monochromatic images.
Although an example in which the switching between 25 and 26 is performed has been described, a color image of only a specific one-way image may be photographed a plurality of times in a specific cycle or irregularly (in that case, only one direction is used). An image is captured, and no other direction image is captured.)

【００３９】このような構成の広範囲および多方向撮影
システムにおいては、撮像素子９内の領域を分割するこ
となく３つの画像が撮影できるため、１個のレンズを使
用して撮影した通常の撮影システムと同様の画角をもつ
多数方向の画像を同時に撮影することができる。さらに
カラーフィルタ２４，２５，２６を切り替える機能、フ
ィルタ切り替えタイミング生成装置３０を備えることに
よって、各方向からの面順次画像を撮影することによっ
て多数の方向から同時にカラー動画像を撮影することが
できる。In the wide-area and multi-directional photographing system having such a configuration, three images can be photographed without dividing the area in the image pickup device 9, so that a normal photographing system using one lens is used. , Images in multiple directions having the same angle of view can be taken simultaneously. Further, by providing the function of switching the color filters 24, 25, and 26 and the filter switching timing generation device 30, it is possible to simultaneously capture color moving images from multiple directions by capturing plane-sequential images from each direction.

【００４０】実施の形態４．図８はこの発明の広範囲お
よび多方向撮影システムの他の例を示す構成図である。
図において、４３はプリズム、４４はプリズム４３から
任意の単色のみを透過させるスリットである。４５はハ
ーフミラー、４５はミラーである。プリズム４３および
スリット４４は、各結像レンズに各々１個設けられ各々
が異なる単色のみを透過させる単色透過手段を構成して
いる。図８においては、結像レンズ１の光学系のみが記
載されているが、実際には、他に結像レンズ２および３
の光学系も設けられている。また、ハーフミラー４５お
よびミラー４６は、各結像レンズを透過した入射光を図
示しない撮像素子に導くために用いられる光伝送手段を
構成している。その他の構成は、実施の形態２と同様で
ある。Embodiment 4 FIG. FIG. 8 is a block diagram showing another example of the wide-area and multi-directional imaging system of the present invention.
In the figure, reference numeral 43 denotes a prism, and 44 denotes a slit for transmitting only an arbitrary single color from the prism 43. 45 is a half mirror and 45 is a mirror. One prism 43 and one slit 44 are provided for each imaging lens, and each constitutes a single-color transmitting unit that transmits only a different single color. Although only the optical system of the imaging lens 1 is shown in FIG. 8, in actuality, other imaging lenses 2 and 3 are provided.
Is also provided. Further, the half mirror 45 and the mirror 46 constitute an optical transmission unit used to guide the incident light transmitted through each imaging lens to an image sensor (not shown). Other configurations are the same as those of the second embodiment.

【００４１】これまでの実施の形態では、各方向からの
光束をカラーフィルタに透過させ撮影を行っていたが、
本実施の形態では、カラーフィルタの代わりにプリズム
４３およびスリット４４を用いて各方向から複数色の面
順次画像の撮影を行う。そして、図８に示されるように
各方向からレンズに入射した光をプリズム４３によりス
ペクトル分解する。そして、スリット４４を用いてプリ
ズム４３によって様々な色に分けられた光の中から所望
の色のみを図示しないＲＧＢモザイクフィルタ、および
撮像素子に入射させる。In the embodiments described above, the light beam from each direction is transmitted through the color filter to perform photographing.
In the present embodiment, a plurality of plane-sequential images of a plurality of colors are captured from each direction using the prism 43 and the slit 44 instead of the color filter. Then, as shown in FIG. 8, the light incident on the lens from each direction is spectrally decomposed by the prism 43. Then, only the desired color out of the light divided into various colors by the prism 43 using the slit 44 is made incident on an RGB mosaic filter (not shown) and an image sensor.

【００４２】スリット４４の位置を調整し撮像素子に入
射させる色を制御することによって、前述の実施の形態
２と同様に各方向から複数色の面順次画像を得ることが
できる。スリット４４の幅および位置は使用するＲＧＢ
モザイクフィルタに応じて設定することでカラーフィル
タと同様の効果が得られ、またスリット位置を調整する
ことでフィルタのばらつきに対応させることも可能であ
る。By adjusting the position of the slit 44 and controlling the color to be incident on the image pickup device, a plane-sequential image of a plurality of colors can be obtained from each direction as in the second embodiment. The width and position of the slit 44 are used for RGB.
By setting according to the mosaic filter, an effect similar to that of the color filter can be obtained, and by adjusting the slit position, it is possible to cope with the variation of the filter.

【００４３】このような構成の広範囲および多方向撮影
システムにおいては、撮像素子内の領域を分割すること
なく３つの画像が撮影できるため、１個のレンズを使用
して撮影した通常の撮影システムと同様の画角をもつ多
数方向の画像を同時に撮影することができる。さらにプ
リズム４３とスリット４４を組み合わせた撮影システム
において、ＲＧＢモザイクフィルタのばらつきに応じて
スリット位置を設定すれば、多重に撮影されたカラー画
像から各方向画像をより精度よく分解することができ
る。In the wide-area and multi-directional photographing system having such a configuration, three images can be photographed without dividing the area in the image pickup device. Images in multiple directions having the same angle of view can be taken simultaneously. Furthermore, in an imaging system in which the prism 43 and the slit 44 are combined, if the slit position is set according to the variation of the RGB mosaic filter, each direction image can be more accurately decomposed from the multiplexed color image.

【００４４】実施の形態５．図９はこの発明の広範囲お
よび多方向撮影システムの他の例を示す構成図である。
図において、４８は、スリット４４に設けられ、スリッ
ト４４の穴の位置を変更することにより透過させる色を
切り替えることができる透過色切替手段としての透過色
切替装置である。その他の構成は、実施の形態４と同様
である。Embodiment 5 FIG. FIG. 9 is a block diagram showing another example of the wide-area and multi-directional imaging system of the present invention.
In the figure, reference numeral 48 denotes a transmission color switching device as transmission color switching means provided in the slit 44 and capable of switching the color to be transmitted by changing the position of the hole of the slit 44. Other configurations are the same as those of the fourth embodiment.

【００４５】本実施の形態においては、実施の形態４で
説明したスリット４４に移動機能を加え、同時に各方向
から撮像素子に入射する光の色が異なるようにスリット
位置を制御することにより各方向から複数色の面順次画
像を撮影することができる。そして、撮影した面順次画
像から各方向画像のカラー化を行うことができる。さら
にスリット位置を周期的に変更し、各方向画像の面順次
画像を周期的に連続に撮影することで多数方向のカラー
画像を撮影することができる。In this embodiment, a moving function is added to the slit 44 described in the fourth embodiment, and at the same time, the slit position is controlled so that the color of light incident on the image pickup device from each direction is different, thereby controlling each slit. , A plurality of color sequential images can be taken. Then, colorization of each direction image can be performed from the photographed frame sequential image. Further, by changing the slit position periodically, and sequentially and sequentially photographing the frame-sequential image of each direction image, a color image in many directions can be photographed.

【００４６】このような構成の広範囲および多方向撮影
システムにおいては、撮像素子内の領域を分割すること
なく３つの画像が撮影できるため、１個のレンズを使用
して撮影した通常の撮影システムと同様の画角をもつ多
数方向の画像を同時に撮影することができる。さらにプ
リズム４３とスリット４４を組み合わせた撮影システム
において、ＲＧＢモザイクフィルタのばらつきに応じて
スリット位置を設定すれば多重に撮影されたカラー画像
から各方向画像をより精度よく分解することができる。
また、スリット位置を周期的に変更することにより、多
数方向のカラー動画像を撮影することができる。In the wide-range and multi-directional photographing system having such a configuration, three images can be photographed without dividing the area in the image pickup device. Therefore, the ordinary photographing system using one lens can be used. Images in multiple directions having the same angle of view can be taken simultaneously. Further, in a photographing system in which the prism 43 and the slit 44 are combined, if the slit position is set according to the variation of the RGB mosaic filter, each direction image can be more accurately decomposed from the multiplex photographed color image.
Further, by periodically changing the slit position, a color moving image in many directions can be captured.

【００４７】実施の形態６．図１０はこの発明の広範囲
および多方向撮影システムの他の例を示す構成図であ
る。図において、５０は、液晶を用いたスリットであ
る。その他の構成は、実施の形態４と同様である。Embodiment 6 FIG. FIG. 10 is a configuration diagram showing another example of the wide-area and multi-directional imaging system of the present invention. In the figure, reference numeral 50 denotes a slit using liquid crystal. Other configurations are the same as those of the fourth embodiment.

【００４８】液晶は画素毎に光を透過させるか、透過さ
せないといった制御を行うことができる。そこで本発明
は実施の形態４で説明したスリット４４の代わりに、液
晶を用いることによって各方向から撮像素子に入射させ
る光の色を制御する。The liquid crystal can be controlled to transmit or not transmit light for each pixel. Therefore, the present invention controls the color of light incident on the image sensor from each direction by using liquid crystal instead of the slit 44 described in the fourth embodiment.

【００４９】プリズム４３によってスペクトル分解され
た光は、液晶のスリット５０に入射される。所望の色の
みが撮像素子に入射するようスリット５０の各画素を制
御する。つまり液晶内にスリットのようなものを形成す
ることで、各方向から撮像素子に入射する光の色を制御
する。液晶を使用することにより、スリット幅が自由に
変更でき、また撮像素子に入射する光の色の制御を高速
に行うことができる。The light spectrally resolved by the prism 43 is incident on a slit 50 of a liquid crystal. Each pixel of the slit 50 is controlled so that only a desired color enters the image sensor. That is, by forming a slit or the like in the liquid crystal, the color of light entering the image sensor from each direction is controlled. By using liquid crystal, the slit width can be freely changed, and the color of light incident on the image sensor can be controlled at high speed.

【００５０】このような構成の広範囲および多方向撮影
システムにおいては、撮像素子内の領域を分割すること
なく３つの画像が撮影できるため、１個のレンズを使用
して撮影した通常の撮影システムと同様の画角をもつ多
数方向の画像を同時に撮影することができる。さらにプ
リズム４３と液晶のスリット５０を組み合わせ各方向か
らの面順次画像を撮影することによって、多数の方向か
ら同時にカラー動画像を撮影することができる。さら
に、液晶を用いることにより撮像素子に入射させる光の
色を高速に制御することができ、ＲＧＢモザイクフィル
タのばらつきに応じて液晶を透過する光の位置や幅を設
定することによって、多重に撮影されたカラー画像から
各方向画像をより精度よく分解することができる。In the wide-area and multi-directional photographing system having such a configuration, three images can be photographed without dividing the area in the image pickup device. Images in multiple directions having the same angle of view can be taken simultaneously. Further, by combining the prism 43 and the slit 50 of the liquid crystal and photographing the images sequentially from each direction, color moving images can be photographed simultaneously from many directions. Furthermore, by using liquid crystal, the color of light incident on the image sensor can be controlled at high speed, and by setting the position and width of light passing through the liquid crystal according to the variation of the RGB mosaic filter, multiple images can be taken. Each direction image can be more accurately decomposed from the color image thus obtained.

【００５１】実施の形態７．図１１はこの発明の広範囲
および多方向撮影システムの他の例を示す構成図であ
る。図において、５２は、各々の結像レンズ１，２，３
とレンズ７との間に設けられた光ファイバである。光フ
ァイバ５２は、各結像レンズ１，２，３を透過した入射
光を撮像素子９に導くために用いられる光伝送手段を構
成している。その他の構成は、実施の形態３と同様であ
る。Embodiment 7 FIG. FIG. 11 is a block diagram showing another example of the wide-area and multi-directional imaging system of the present invention. In the figure, 52 is each imaging lens 1, 2, 3,
And an optical fiber provided between the lens 7. The optical fiber 52 constitutes an optical transmission unit used to guide incident light transmitted through each of the imaging lenses 1, 2, and 3 to the image sensor 9. Other configurations are the same as those of the third embodiment.

【００５２】これまでの実施の形態は、各方向から撮像
素子９に入射する光をミラーやハーフミラーなどの光学
系を用いていたが、本実施の形態は、各結像レンズ１、
２、３を透過した光をファイバ５２によって撮像素子９
に導くものである。図１１ではカラーフィルタ２４，２
５，２６を透過した光を光ファイバ５２によって撮像素
子９に導いた例を示しているが、実施の形態４乃至６の
ようにプリズムおよびスリットを透過した光を光ファイ
バ５２に入射しても良い。光ファイバ５２を用いること
で光学系の自由度が増すため、各レンズの撮影方向を自
由に変更できるようになり、同時に装置の小型化も可能
となる。In the embodiments described above, the light incident on the image pickup device 9 from each direction is used by an optical system such as a mirror or a half mirror.
The light transmitted through 2 and 3 is transmitted to the image sensor 9 by the fiber 52.
Lead to. In FIG. 11, the color filters 24, 2
Although an example in which the light transmitted through the optical fibers 5 and 26 is guided to the image sensor 9 by the optical fiber 52, the light transmitted through the prism and the slit is incident on the optical fiber 52 as in the fourth to sixth embodiments. good. The use of the optical fiber 52 increases the degree of freedom of the optical system, so that the photographing direction of each lens can be freely changed, and at the same time, the size of the apparatus can be reduced.

【００５３】このような構成の広範囲および多方向撮影
システムにおいては、撮像素子内の領域を分割すること
なく３つの画像が撮影できるため、１個のレンズを使用
して撮影した通常の撮影システムと同様の画角をもつ多
数方向の画像を同時に撮影することができる。そしてさ
らに、光ファイバ５２を用いて各方向からの光を撮像素
子９に入射することによって、撮影方向を自由に変更す
ることができるようになり、さらに装置の小型化も可能
となる。In the wide-area and multi-directional photographing system having such a configuration, three images can be photographed without dividing an area in the image pickup device. Images in multiple directions having the same angle of view can be taken simultaneously. Further, the light from each direction is incident on the image sensor 9 using the optical fiber 52, whereby the photographing direction can be freely changed, and the apparatus can be further downsized.

【００５４】[0054]

【発明の効果】この発明に係る広範囲および多方向撮影
システムは、各々方向を異にして設けられた複数の結像
レンズと、結像レンズに各々１個設けられ各々が異なる
単色のみを透過させる単色透過手段と、複数の画素が多
数マトリクス状に配列されてなる撮像素子と、複数の結
像レンズから入射し、単色透過手段を透過した各々の入
射光を撮像素子に重ねて入射させる光伝送手段と、光伝
送手段と撮像素子との間に設けられ、撮像素子の画素配
置に対応した色配置を成し、重ねられた入射光を撮像素
子の各画素に対応して選別して入射させる選別フィルタ
と、撮像素子の出力に基づき、所定の色の画素の出力を
合成して画像を得る画像処理装置とを備えている。その
ため、撮像素子内の領域を分割することなく多方向の画
像が撮影でき、１個のレンズを使用して撮影した通常の
撮影と同様の画角をもつ多数方向の画像を同時に撮影す
ることができる。According to the wide-range and multi-directional imaging system of the present invention, a plurality of imaging lenses provided in different directions, and only one single color provided on each of the imaging lenses and different from each other are transmitted. Monochromatic transmission means, an image pickup device in which a plurality of pixels are arranged in a matrix, and optical transmission in which each of the incident lights transmitted from the plurality of imaging lenses and transmitted through the monochromatic transmission means are superimposed on the image pickup element. Means, provided between the light transmitting means and the image sensor, forming a color arrangement corresponding to the pixel arrangement of the image sensor, and selectively superimposing incident light corresponding to each pixel of the image sensor. The image processing apparatus includes a selection filter and an image processing apparatus that obtains an image by combining outputs of pixels of a predetermined color based on an output of the imaging element. Therefore, a multi-directional image can be captured without dividing the area in the image sensor, and a multi-directional image having the same angle of view as the normal capturing using one lens can be simultaneously captured. it can.

【００５５】また、単色透過手段は、各結像レンズ毎に
複数個が設けられ、複数個の単色透過手段を切り替える
透過色切替手段が更に設けられ、画像処理装置は、単色
透過手段を切り替えながら得られた複数の画像からカラ
ー画像を得る。そのため、各方向からの面順次画像を撮
影することによって多数の方向から同時にカラー画像を
撮影することができる。Further, a plurality of monochromatic transmission means are provided for each imaging lens, and a transmission color switching means for switching the plurality of monochromatic transmission means is further provided. The image processing apparatus switches the monochromatic transmission means. A color image is obtained from the obtained plurality of images. Therefore, a color image can be simultaneously taken from many directions by taking a plane-sequential image from each direction.

【００５６】また、タイミング信号を生成するタイミン
グ信号生成装置を更に有し、透過色切替手段は、タイミ
ング信号に基づいて複数個の単色透過手段を周期的に切
り替え、画像処理装置は、タイミング信号基づいて複数
のカラー画像である動画像を得る。そのため、各方向か
らの面順次画像を撮影することによって多数の方向から
同時にカラー動画像を撮影することができる。Further, the apparatus further comprises a timing signal generating device for generating a timing signal, wherein the transmission color switching means periodically switches the plurality of single color transmission means based on the timing signal, and the image processing apparatus performs the processing based on the timing signal. To obtain a moving image as a plurality of color images. Therefore, by capturing a frame-sequential image from each direction, a color moving image can be captured from multiple directions simultaneously.

【００５７】また、単色透過手段は、ＲＧＢのいずれか
の単色を透過するフィルタである。そのため、簡単な構
成で単色透過手段を構成することができ、コストダウン
をすることが出来る。The single-color transmitting means is a filter that transmits any one of RGB single colors. Therefore, the monochromatic transmission means can be configured with a simple configuration, and the cost can be reduced.

【００５８】また、単色透過手段は、プリズムおよびプ
リズムから任意の単色のみを透過させるスリットからな
る。そのため、スリットの幅および位置を使用する選別
フィルタに応じて設定することでカラーフィルタと同様
の効果が得られ、またスリット位置を調整することで選
別フィルタのばらつきに対応させることも可能である。The monochromatic transmitting means comprises a prism and a slit for transmitting only an arbitrary monochromatic light from the prism. Therefore, by setting the width and the position of the slit in accordance with the selection filter to be used, the same effect as that of the color filter can be obtained, and by adjusting the slit position, it is possible to cope with the variation of the selection filter.

【００５９】また、スリットは、液晶の透明部分および
非透明部分により構成されている。そのため、液晶を用
いることにより撮像素子に入射させる光の色を高速に制
御することができ、選別フィルタのばらつきに応じて液
晶を透過する光の位置や幅を設定することによって、多
重に撮影されたカラー画像から各方向画像をより精度よ
く分解することができる。The slit is constituted by a transparent portion and a non-transparent portion of the liquid crystal. Therefore, by using the liquid crystal, the color of the light incident on the image sensor can be controlled at high speed, and by setting the position and the width of the light transmitted through the liquid crystal according to the variation of the selection filter, multiple images can be taken. Each direction image can be more accurately separated from the color image.

【００６０】また、光伝送手段は、ミラーおよびハーフ
ミラーからなる。そのため、簡単な構成で光伝送手段を
構成することができ、コストダウンをすることが出来
る。The light transmission means comprises a mirror and a half mirror. Therefore, the optical transmission means can be configured with a simple configuration, and the cost can be reduced.

【００６１】さらに、光伝送手段は、光ファイバであ
る。そのため、撮影方向を自由に変更することができる
ようになり、さらに装置の小型化も可能となる。Further, the optical transmission means is an optical fiber. Therefore, the photographing direction can be freely changed, and the size of the apparatus can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 この発明の広範囲および多方向撮影システム
を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a wide-area and multi-directional imaging system according to the present invention.

【図２】 カラーフィルタの分光透過特性を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating a spectral transmission characteristic of a color filter.

【図３】 ベイヤー型に配列されたＲＧＢモザイクフィ
ルタを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing RGB mosaic filters arranged in a Bayer pattern.

【図４】 撮像素子に入射される３方向の画像が重なり
あった画像と、ＲＧＢモザイクフィルタよって分離され
た３つの画像を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an image in which images in three directions incident on an image sensor are overlapped, and three images separated by an RGB mosaic filter.

【図５】 各結像レンズが撮影する方向が隣接するよう
に各結像レンズを配置した例を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing an example in which the imaging lenses are arranged such that the imaging directions of the imaging lenses are adjacent to each other.

【図６】 この発明の広範囲および多方向撮影システム
の他の例を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing another example of the wide-area and multi-directional imaging system of the present invention.

【図７】 この発明の広範囲および多方向撮影システム
の他の例を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing another example of the wide-area and multi-directional imaging system of the present invention.

【図８】 この発明の広範囲および多方向撮影システム
の他の例を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing another example of the wide-area and multi-directional imaging system of the present invention.

【図９】 この発明の広範囲および多方向撮影システム
の他の例を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing another example of the wide-area and multi-directional imaging system of the present invention.

【図１０】 この発明の広範囲および多方向撮影システ
ムの他の例を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing another example of the wide-area and multi-directional imaging system of the present invention.

【図１１】 この発明の広範囲および多方向撮影システ
ムの他の例を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing another example of the wide-area and multi-directional imaging system of the present invention.

【図１２】 従来の広範囲撮影システムの構成図であ
る。FIG. 12 is a configuration diagram of a conventional wide-area imaging system.

【図１３】 従来の多方向を撮影する画像システム構成
図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional image system for capturing images in multiple directions.

【図１４】 従来のカラーフィルタを利用して撮影する
手法を説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a conventional technique for photographing using a color filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１，２，３ 結像レンズ、４，５，６，２４，２５，２
６ カラーフィルタ（単色透過手段）、８ ＲＧＢモザ
イクフィルタ（選別フィルタ）、９ 撮像素子、１０，
１１ ハーフミラー（光伝送手段）、１２，１３ ミラ
ー（光伝送手段）、２０ 画像処理装置、２８ 透過色
切替装置（透過色切替手段）、３１ 同期信号生成装置
（タイミング信号生成装置）、４３ プリズム（単色透
過手段）、４４ スリット（単色透過手段）、５０ 液
晶のスリット（単色透過手段）、５２ 光ファイバ（光
伝送手段）。1,2,3 imaging lens, 4,5,6,24,25,2
6 color filter (monochromatic transmission means), 8 RGB mosaic filter (selection filter), 9 image sensor, 10,
Reference Signs List 11 half mirror (optical transmission means), 12 and 13 mirror (optical transmission means), 20 image processing device, 28 transmission color switching device (transmission color switching device), 31 synchronization signal generation device (timing signal generation device), 43 prism (Monochromatic transmitting means), 44 slits (monochromatic transmitting means), 50 liquid crystal slits (monochromatic transmitting means), 52 optical fibers (optical transmitting means).

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 9/04 Ｚ 9/04 Ｇ０２Ｂ 6/28 Ｓ (72)発明者 竹田 岳 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H054 BB00 BB02 5C022 AA00 AB43 AB68 AC42 AC51 AC54 AC55 AC69 5C065 AA07 BB43 CC01 DD01 EE01 EE02 EE05 EE06 EE12 GG44Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification FI FI Theme Court II (Reference) H04N 5/225 H04N 9/04 Z 9/04 G02B 6/28 S (72) Inventor Takeshi Takeda Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term (reference), 2-3-2, Mitsubishi Electric Corporation 2H054 BB00 BB02 5C022 AA00 AB43 AB68 AC42 AC51 AC54 AC55 AC69 5C065 AA07 BB43 CC01 DD01 EE01 EE02 EE05 EE06 EE12 GG44

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 各々方向を異にして設けられた複数の結
像レンズと、 上記結像レンズに各々１個設けられ各々が異なる単色の
みを透過させる単色透過手段と、 複数の画素が多数マトリクス状に配列されてなる撮像素
子と、 上記複数の結像レンズから入射し、上記単色透過手段を
透過した各々の入射光を上記撮像素子に重ねて入射させ
る光伝送手段と、 上記光伝送手段と上記撮像素子との間に設けられ、該撮
像素子の画素配置に対応した色配置を成し、上記重ねら
れた入射光を該撮像素子の各画素に対応して選別して入
射させる選別フィルタと、 上記撮像素子の出力に基づき、所定の色の画素の出力を
合成して画像を得る画像処理装置とを備えたことを特徴
とする広範囲および多方向撮影システム。1. A plurality of image forming lenses provided in different directions, a single color transmitting means provided on each of the image forming lenses, each transmitting only a different single color, and a plurality of pixels arranged in a matrix An image pickup element arranged in a shape, light transmission means for making each of the incident lights transmitted from the plurality of imaging lenses and transmitted through the monochromatic transmission means overlap and enter the image pickup element, and the light transmission means A selection filter that is provided between the image pickup device and forms a color arrangement corresponding to the pixel arrangement of the image pickup device, and selects and enters the superimposed incident light corresponding to each pixel of the image pickup device; A wide-range and multi-directional imaging system, comprising: an image processing apparatus that obtains an image by combining outputs of pixels of a predetermined color based on an output of the imaging element. 【請求項２】 上記単色透過手段は、上記各結像レンズ
毎に複数個が設けられ、 上記複数個の単色透過手段を切り替える透過色切替手段
が更に設けられ、 上記画像処理装置は、上記単色透過手段を切り替えなが
ら得られた複数の画像からカラー画像を得ることを特徴
とする請求項１記載の広範囲および多方向撮影システ
ム。2. The image processing apparatus according to claim 2, wherein a plurality of the monochromatic transmission means are provided for each of the imaging lenses, and a transmission color switching means for switching the plurality of monochromatic transmission means is further provided. 2. The wide-area and multi-directional imaging system according to claim 1, wherein a color image is obtained from a plurality of images obtained while switching the transmission unit. 【請求項３】 タイミング信号を生成するタイミング信
号生成装置を更に有し、 上記透過色切替手段は、上記タイミング信号に基づいて
上記複数個の単色透過手段を周期的に切り替え、 上記画像処理装置は、上記タイミング信号基づいて複数
のカラー画像である動画像を得ることを特徴とする請求
項１または２記載の広範囲および多方向撮影システム。3. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a timing signal generation device for generating a timing signal, wherein the transmission color switching unit periodically switches the plurality of single-color transmission units based on the timing signal. 3. The wide-area and multi-directional imaging system according to claim 1, wherein a plurality of moving images, which are color images, are obtained based on the timing signal. 【請求項４】 上記単色透過手段は、ＲＧＢのいずれか
の単色を透過するフィルタであることを特徴とする請求
項１乃至３のいずれか記載の広範囲および多方向撮影シ
ステム。4. The wide-area and multi-directional imaging system according to claim 1, wherein said single-color transmitting means is a filter that transmits any one of RGB. 【請求項５】 上記単色透過手段は、プリズムおよび該
プリズムから任意の単色のみを透過させるスリットから
なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の
広範囲および多方向撮影システム。5. The wide-area and multi-directional imaging system according to claim 1, wherein said single-color transmitting means comprises a prism and a slit for transmitting only an arbitrary single color from said prism. 【請求項６】 上記スリットは、液晶の透明部分および
非透明部分により構成されていることを特徴とする請求
項５記載の広範囲および多方向撮影システム。6. The wide-area and multi-directional imaging system according to claim 5, wherein said slit is constituted by a transparent portion and a non-transparent portion of liquid crystal. 【請求項７】 上記光伝送手段は、ミラーおよびハーフ
ミラーからなることを特徴とする請求項１乃至６のいず
れか記載の広範囲および多方向撮影システム。7. The wide-area and multi-directional imaging system according to claim 1, wherein said optical transmission means comprises a mirror and a half mirror. 【請求項８】 上記光伝送手段は、光ファイバであるこ
とを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の広範囲
および多方向撮影システム。8. The wide-area and multidirectional imaging system according to claim 1, wherein said optical transmission means is an optical fiber.